小型電感器的發(fā)展與市場前景

隨著電子產品小型化的發(fā)展，電感器的體積已減小到物理極限。鑒于此，愛普科斯(EPCOS)大中華區(qū)總裁兼CEOMichaelPocsatko認為，未來電感器的發(fā)展方向是集成化，電感器將與其它分立器件一起組合成復雜模塊，為客戶提供便于使用的完整系統(tǒng)。但就目前而言，仍以小型化分立器件為主，要實現(xiàn)集成化還有一段距離。 

　　為順應未來發(fā)展方向，各大廠商不斷改進電感器的制造工藝，擴大產能，滿足不斷增長的市場需求。據(jù)TDK公布的2006財年中期聯(lián)合業(yè)績顯示，TDK的電感器銷售額同比增長了27%，帶動了TDK整體業(yè)務的增長。而這種增長在TDK分銷商的銷售業(yè)績中得到了印證，深圳市天為華電子有限公司總經理房興良表示：“在市場需求的拉動下，2006年我們銷售的TDK小型電感器增長了30%。” 

　　據(jù)了解，小型電感器在手機、數(shù)字機頂盒、藍牙耳機、液晶電視、汽車電子、工業(yè)控制等領域，應用廣泛，存在著巨大的市場潛力。僅就片式電感器而言，2007年的市場需求量將達到3,000億只以上，價值約300億元人民幣。

　　同時，業(yè)內資深人士指出，在經歷了RoHS環(huán)保指令、原材料價格上漲等影響之后，小型電感器的價格趨于平穩(wěn)，致使小型電感器市場需求量持續(xù)攀升，出現(xiàn)了產銷缺口擴大的現(xiàn)象。為了滿足不斷增長的市場需求，各大電感器生產制造廠商針對不同市場應用，推出了各類新產品。 

　　針對不同應用的小型電感器 

　　隨著市場的不斷細分，目前出現(xiàn)了多種針對特定應用領域的小型電感器。在數(shù)據(jù)系統(tǒng)和工業(yè)電子應用中，負載點電源的需求量大增，為大功率、小尺寸的電感帶來了發(fā)展機遇。為此，針對負載點電源市場，EPCOS推出了HPI系列高功率電感，在顯著提高載流能力的情況下，尺寸僅為12×12mm。 

　　EPCOS的HPI系列電感面向DC/DC轉換器市場，包括負載點轉換器和穩(wěn)壓器模塊(VRM)等。在這些電路中，HPI充當輸出電感，其性能直接影響轉換器的總輸出。因此，對電感的尺寸和電氣特點進行優(yōu)化，可以保證轉換器在各類應用中滿足要求。 

　　Pocsatko強調：“HPI完全可以代替螺旋功率電感，因為HPI內部采用了螺旋線圈，即把一根扁平的矩形銅線豎著卷繞，形成一個螺旋線。”與采用圓銅線繞制的普通線圈不同，螺旋線圈可以使電感的磁心窗(COREWindow)更充分地利用銅線圈，使得銅線圈間隙因數(shù)接近于1。如此，在提高銅線圈利用率的情況下，降低了線圈的歐姆電阻，提高了效率。另外，電感器件的尺寸也可以做得更小，而具有相同的或更高的載流能力，這樣節(jié)省了電路板使用空間。 
 
　　據(jù)了解，在面向DC/DC轉換器市場應用的電感中，大部分廠商采用了多種磁心形狀和材料，但EPCOSHPI系列電感采用了一種鐵氧體磁心材料。盡管其它材料允許更高的飽和電流，但鐵氧體材料的磁心損耗明顯降低。DC/DC轉換器通常存在波紋電流，在輸出電感面對嚴重的波紋電流時，鐵氧體材料的優(yōu)點更突出。鐵氧體材料的成本也比其它材料低，而且可以通過精確調整間隙，使磁心具有特殊的電感值。

　　MichaelPocsatko還指出，HPI系列電感的另一個優(yōu)點是采用自身引線(Selflead)作為線圈與電路板之間的接點。這些引線輾壓在線圈架的下面，最大限度地縮小了電感所需的電路板空間。在外表面底部，一個專門設計的絕緣體固定這些引線，并使其與磁心之間絕緣。由于在這類應用中空間十分寶貴，因此HPI電感與同類產品相比具有極大的優(yōu)勢。 

　　目前，HPI系列電感有2種封裝高度，具有8種標準電感值，也可以通過調整間隙對電感值進行定制。HPI系列電感可以提供優(yōu)異的電氣性能，封裝大大縮小了電感所需的電路板空間，使得電路設計師能夠優(yōu)化功率密度，并最大限度地減少負載點電源中相的數(shù)量。HPI系列電感的電感值為0.5-3.92μH，載流能力為12~30A。

　　除了針對工業(yè)應用的小型電感器之外，不少廠商推出了應用于消費電子市場的產品。Cooper公司新推出的電感器SD3112、SD3114和SD3118，外形為3.1×3.1mm，符合RoHS指令要求，具有高功率密度面積比，應用于手機、數(shù)碼相機、小型LCD顯示器和PDA等便攜設備中。其中，SD3112提供高輸出，電感數(shù)值的變化范圍從1μH/1.65A到220μH/0.113A。高度稍大的SD3114(1.4mm)和SD3118(1.8mm)提供更大的額定電流。據(jù)了解，SD3112、SD3114和SD3118具有鐵氧體屏蔽結構，其優(yōu)點是EMI抑制能力強，而且該結構便于自動拾放機對器件進行識別并恰當?shù)卮_定其安裝方向。該系列產品提供帶卷(每卷4,100個)包裝，批量供貨時售價是19美分，交貨時間為4周。 

　　此外，Vishay也推出了新款4040超薄、高電流貼片電感器IHLP-4040DZ-01和IHLP-4040DZ-11，具有較高的最大頻率及低電感值。IHLP-4040DZ-11的最大頻率為1.0MHz，而IHLP-4040DZ-01的最大頻率為5.0MHz，這兩款器件的電感值均低至0.19μH。IHLP系列產品采用DCR封裝，尺寸為10.3×11.5mm，厚度為4.0mm，占位面積為標準的4040。這兩款產品可在未硬飽和的情況下，處理高瞬時電流峰值，在提供較低DCR值的情況下，提供了較高的額定電流；而且采用符合RoHS標準且?guī)в蟹雷o層的100%無鉛復合結構封裝，將蜂鳴噪聲降至超低水平；具有抗熱沖擊、防潮、抗機械沖擊及抗振動的特性。在手機、PC、PMP、GPS、汽車電子、負載點轉換器、分布式電源系統(tǒng)和FPGA等應用中，IHLP系列產品是小型高性能、低功耗解決方案。 

　　小型電感器的市場前景 

　　小型電感器的市場需求量在不斷增長，加上電感器生產廠商不斷增加產品的附加值，這些都為小型電感器提供了成長空間。因此，在現(xiàn)貨市場上，小型電感產品的市場份額呈現(xiàn)上升態(tài)勢。 

　　據(jù)天為華的房興良透露，在深圳的各大電子市場中，0401和0201型的貼片電感深受客戶歡迎，來自藍牙耳機、數(shù)字機頂盒等制造廠商的訂單增長較快。例如，天為華銷售的TDKMLK1005S3N9S、MLF1608A100KT等型號的積層電感，廣泛應用于高頻環(huán)境，市場銷售情況良好；而應用于藍牙耳機、無線網卡之類的帶通濾波器、平衡/非平衡變壓器的TDKHHM1517、HHM1520，也有著廣闊的市場前景。 

　　Pocsatko也表示：“在中國市場，我們2006年保持了將近30%的增長速度，電感器等產品線為業(yè)績增長做出了貢獻。”但他也指出，隨著原材料價格上漲，小型電感器面臨著挑戰(zhàn)。他舉例說，在過去的一年中，一些地區(qū)生產小型電感器的成本上漲了100%。為了降低成本，EPCOS實行了新產品生產本地化的策略，在中國設置了6家生產廠，成為中國市場上的第2大電子元件生產商，建立了EPCOS在中國市場的地位。 

　　在控制生產成本方面，中國本土制造廠商具有得天獨厚的優(yōu)勢。例如，廣東肇慶英達電感器件有限公司通過控制原材料、粉料的制備過程來降低生產成本。肇慶英達已具備自行生產鐵氧體粉的能力，而電子漿料也可通過總公司內部的其它公司來采購，大大節(jié)約了成本。而且，即使客戶對電感頻率特性提出了特殊要求，肇慶英達也可以通過對原材料的研制開發(fā)，來滿足客戶要求。同時，對于產品質量和參數(shù)的控制，也可以追溯到原材料和最初的化工原料，一旦出現(xiàn)問題，可以通過改變原材料和化工原料來控制產品質量和參數(shù)。這些都是依靠進口材料生產的廠商所不具備的優(yōu)勢。 

　　除了原材料價格上漲之外，RoHS指令也為小型電感器生產廠商帶來了成本壓力。但隨著各大廠商的努力，RoHS等環(huán)保指令帶來的影響，正被逐漸解決，已經不是影響小型電感器發(fā)展的主要因素。 

　　然而，隨著市場的發(fā)展，電感器件的小型化已經達到了極限，如何在不增加成本的情況下，進一步縮小電感器的體積，是眾多電感生產廠商共同思考的問題。不少電感生產廠商認為，集成化是小型電感器件的未來發(fā)展趨勢。將電感器與其它器件集成到一個復雜的模塊，進而組合成一個完整的系統(tǒng)，既可以減少體積，又可以降低成本。但小型電感器要實現(xiàn)集成化，仍需時日。